1.- Карбонові кислоти

кислота

Органічні кислоти (RCOOH) - це сполуки, що містять карбоксильну групу. Ця група складається з -OH-групи, приєднаної безпосередньо до карбонільної групи (-C = O). Кисла поведінка карбонової кислоти в основному зумовлена ​​резонансною стабілізацією карбоксилатного аніона, іона, що виникає після іонізації карбонової кислоти, з отриманням іона Н +. Карбонові кислоти слабкіші за більшість неорганічних кислот.

Карбонові кислоти можуть утворювати водневі зв’язки. Здатність утворювати водневі зв’язки пояснює розчинність у воді кислот з нижчою молекулярною масою. Карбонові кислоти мають вищі температури кипіння, ніж спирти приблизно однакової молекулярної маси.

Карбонові кислоти поєднуються з неорганічними основами, утворюючи карбоксилатні солі та воду. Кислоти з вищою молекулярною масою або жирні кислоти реагують з іонами лужних металів, такими як Na + або K +, утворюючи мило. Мило може розчиняти неполярний жир і бруд, оскільки молекули мила мають неполярний гідрофобний кінець, який зв’язується з жиром, а гідрофільний іонний кінець - з молекулами води. Деякі солі карбоксилатів з нижчою молекулярною масою мають антимікробну активність і відносно нетоксичні. Вони використовуються як харчові консерванти.

Карбонові кислоти проявляють реакції заміщення, в яких група -OH заміщена. Коли відбувається ця реакція, утворюється похідне кислоти. Два важливі класи похідних кислот - це хлориди ацилу (RCOCl) та складні ефіри (RCOOR '). Усі похідні кислот можуть знову гідролізуватися з основних кислот.

Складні ефіри (RCOOR ') складаються з двох частин, попередника кислотного компонента та попередника спирту. Вони мають нижчі температури кипіння, ніж відповідні кислоти, оскільки вони не можуть віддавати водневі зв’язки. Вони можуть приймати водневі зв’язки з полярних розчинників; тому ті, хто має низьку молекулярну масу, розчиняються у воді та інших полярних розчинниках. Ефіри мають приємні фруктові запахи і використовуються як ароматизатори. Якщо реакція гідролізу складного ефіру проводиться в основному розчині, це називається реакцією омилення, тобто реакцією милоутворення.

Вони зустрічаються в природному світі. Багато харчових добавок є складними ефірами, включаючи ароматизатори та консерванти.

Ефіри саліцилової кислоти застосовуються в медицині. Ацетилсаліцилова кислота або аспірин є найбільш широко застосовуваним знеболюючим препаратом у світі.

2.- Мурашина, метанова або гідроксикарбонова кислота

А. Мурашина (далі А.Ф.) - найпростіша кислота, розроблену формулу якої можна записати:

Це безбарвна, рухлива рідина з різким запахом, розчинна у воді, спирті та ефірі. Альдегідна функціональна група також міститься в її структурі, і це перетворює її на єдину відновлювальну карбонову кислоту. Він легко окислюється під дією м’яких окислювачів:

Він має молекулярну масу 46,03, його температури плавлення і кипіння становлять 35 і 216 градусів за Фаренгейтом. Він має питому вагу 1,2, тиск пари 23 мм рт. Ст. За нормальних умов; і поріг запаху 21 PPM.

3.- Виробництво мурашиної кислоти

А.Ф., є головним побічним продуктом при рідкому фазовому окисленні різних вуглеводнів з утворенням оцтової кислоти. Відновлення мурашиної кислоти з цих продуктів ускладнюється, оскільки вона естеризує будь-який присутній алкоголь швидше, ніж оцтова кислота. Близько третини світового виробництва А.Ф. Він заснований на отриманні метилформату з формаміду:

який легко гідролізується у присутності сірчаної кислоти, отримуючи мурашину кислоту та сульфат амонію:

Інший шлях генерування А.Ф. з метилформату, включає прямий гідроліз. В принципі оксид вуглецю та метанол реагують, утворюючи метилформат:

який у другій фазі гідролізується, забезпечуючи метанол і А.Ф. які потім відокремлюються:

Варіант описаного вище процесу може мати місце, коли безпосередній синтез відбувається з води та чадного газу, у присутності галогенідів міді або каталізаторів мінеральних кислот:

На додаток до цитованих процесів, А.Ф. його можна синтезувати з різних сполук. Сюди входять етилен (C2H4) та карбід кальцію (C2Ca).

Етилен - найпростіший член алкенів. Він мало розчинний у воді. Він горить яскравим полум’ям. Він має температуру плавлення -272,92 за Фаренгейтом і температуру кипіння -154,84 за Фаренгейтом. Виробляється комерційно шляхом "крекінгу" нафти та природного газу. У сільському господарстві його використовують як барвник і дозрівальний засіб для багатьох фруктів.

При утворенні А.Ф. етилен зазнає серію перетворень, завдяки яким отримують деякі сполуки до отримання бажаного продукту.

В першу чергу етилен зазнає каталітичної реакції, завдяки якій він перетворюється на етан:

У цій реакції подвійний зв’язок між атомами вуглецю порушується, і до молекули етилену додаються два атоми водню.

З утвореним етаном він виникає при його специфічному згорянні (окисленні), утворюючи окис вуглецю (CO) та воду (H2O) у вигляді продуктів.

Після отримання окису вуглецю (CO) його змішують з метанолом для отримання А.Ф .:

Карбід кальцію є найважливішим карбідом солі. Він утворюється з металами груп 1 і 2, алюмінієм та деякими іншими металами, що містять аніони або С4-. Метали s-блоку утворюють сольові карбіди при нагріванні їх оксидів у присутності вуглецю. З водою всі C4-карбіди утворюють метан та відповідний гідроксид.

Видом є іон ацетилену або етилену; що містять його карбіди реагують з водою з утворенням ацетилену (який є кон'югованою кислотою іона ацетилену) та відповідного гідроксиду).

В етині (алкені) атоми вуглецю sp-гібридизовані, а решта 2 p орбіталей у кожному кільці утворюють 2 ðð зв’язки

У запропонованому випадку карбід кальцію (CaC2) змішується з водою (H2O), утворюючи гідроксид кальцію (Ca (OH) 2 та етилен (C2H2):

Після отримання ацетилену (у вигляді газу) він виробляється при згорянні, утворюючи вуглекислий газ, який у послідовних процесах перетворюється на оксид вуглецю, оскільки це краща сировина, щоб мати можливість утворювати А.Ф. з формальдегіду.

4. - Похідні мурашиної кислоти

А.Ф. має дуже різноманітні похідні, або прямі похідні від нього, або суворо пов'язані за своєю структурою.

Оскільки А.Ф. Він входить до групи карбонових кислот, вони мають ряд похідних, синтез яких буде пояснено з механістичної точки зору, щоб краще зрозуміти процес їх утворення.


Серед похідних карбонових кислот основними є:

Кислотні ангідриди:

Кислотні галогеніди:


Ефіри - це сполуки, які утворюються шляхом заміщення водню в кислоті вуглеводневим ланцюгом. Коли характеристична група є замісником проти іншої основної групи або проти інших карбоксилатних груп, використовуються префікси алкоксикарбоніл-, арилоксикарбоніл- або ацилокси-префікс.-.

У приватному випадку мурашиної кислоти R являє собою атом водню (оскільки ми маємо справу з найпростішою карбоновою кислотою), а R 'може представляти СН3:

У цьому випадку утвореним складним ефіром є метилметаноат або метилформат. Атом водню, який був зв’язаний з атомом кисню, йде, і функціональна група СН3 замінює його. Ця заміна спричиняє акцентуацію іонного характеру.

Ангідриди кислоти походять від втрати молекули води між двома карбоксильними групами (RCOOH). Вони можуть бути симетричними або змішаними.

Аналогічно попередній групі, присутній іонний характер ангідриду утвореної кислоти.

Галогеніди міді/каталізатори мінеральних кислот